王 巍,雷 蕾,杨海清,刘悦萍*
(1.北京农学院 生物与资源环境学院,北京102206; 2.农业农村部华北都市农业重点实验室,北京102206;3.北京市平谷区人民政府果品办公室,北京101200)
桃(PrunuspersicaL.)为蔷薇科,李属植物,原产于中国西北地区,栽培历史达4 000年以上,在长期的栽培过程中形成了遗传多样性的种质资源[1]。2017年中国桃种植面积达78.19万公顷,总产量达1 429万吨,居世界第一位,目前保存桃及其近缘野生种植物共2 000余份,可检索到的桃品种1 000多个[2]。中国的桃种质资源不仅为中国桃产业发展提供了可靠基因资源,也为世界现代桃育种和桃果产业发展奠定了雄厚的物质基础。桃果实以其皮薄肉厚、味道鲜美、营养丰富等优点而深受国内外消费者喜爱[3]。北京市平谷区素有“中国桃乡”的美誉,是全国大桃生产第一区,大桃的种植面积已达1.47万公顷,总产量17.5万吨,占全市大桃总产量的近70%[4],拥有大桃品种200多个,40多个主栽品种[5]。桃果实品质的优劣决定了消费者的可接受程度,从而决定了其是否具有市场竞争力。常见的栽培桃品种的品质分析主要围绕果实三个方面的品质,包括果实大小、色泽和香气等感官品质;硬度、糖、酸、果胶和酚类物质等理化与营养品质;以及出汁率、黏度、褐变度等加工品质[6,7]。甜度、酸度以及糖酸比是影响桃果实风味的重要生理指标[8],同时也是水果最重要的味觉指标。果实中的糖和酸含量受品种特性和成熟度的影响[9]。酚类物质是桃果实中一类重要的次级代谢产物,具有天然的抗氧化、抗炎、抗菌等特性,不仅能清除生物体内的自由基,它还具有抗菌、抗衰老、降血压和预防心血管疾病等多种生理和药理活性[10],在食品、医药等领域具有很高的应用价值。现通过总糖含量、可滴定酸、总酚含量及糖酸比这四个指标对平谷区三个品系20个主栽鲜食桃品种品质测定分析,并进行初步评价,为平谷区主栽桃品种品质现状的分析及优良品种的选育提供参考。
供试桃品种共有20个,均采自北京市平谷区桃园,所有品种在果实转色前均采用套袋处理,成熟前摘袋着色,每个品种选取完全成熟期的桃果实12个。包括5个蟠桃品种:‘瑞蟠2号’、‘白蟠’、‘瑞蟠3号’、‘瑞蟠5号’和‘瑞蟠24号’;7个油桃品种:‘突围’、‘意大利5号’、‘中油8号’、‘油14’、‘瑞光7’、‘瑞光18’和‘瑞光27’;以及8个毛桃品种:‘大东桃’、‘秦王’、‘晚九号’、‘离核脆’、‘京艳24’、夏之梦’、‘大久保’和‘高丰’。不同成熟期采摘的样品用冰盒带到实验室,进行果实外观和基本特性的分析,切取同一品系相同部位的果肉,用液氮速冻后,研磨成粉末,分装置入-80 ℃冰箱中,测定不同品种的理化指标,以3个果的混合样为一次重复,重复3次,以平均值计算理化指标。
1.2.1 果实总糖 糖类物质的提取:取0.2 g果肉粉末,加入400 μL HCl(6 mol/L),混匀,沸水浴1 h,冷却至室温,然后加入400 μL NaOH(6 mol/L)混匀,16 000 r/min离心15 min,取上清液400 μL加超纯水定容至25 mL。参考苯酚-硫酸法测定总糖含量[11],取0.5 mL上述溶液,加水至2 mL,加入1 mL苯酚和5 mL浓硫酸,沸水浴1.5 min后冷却,在490 nm测定吸光度。利用公式计算总糖含量。
1.2.2 可滴定酸 酸类物质的提取:取5 g果肉粉末,加入0.5 g 交联聚乙烯吡咯烷酮和30 mL超纯水,混匀,80 ℃的水浴30 min,以冷水浴迅速冷却,以8 000 r/min离心15 min。采用NaOH滴定法[12],取20 mL上清液,加入2滴1 %酚酞指示剂,用0.01 mol/L NaOH标准液滴定。利用公式计算可滴定酸含量。
糖酸比即果实总糖含量与可滴定酸含量的比值。
1.2.3 总 酚 酚类物质的提取:取2 g果肉粉末加入90%乙醇提取液20 mL,4 ℃冰箱中放置过夜。参考Folin-酚法测定总酚含量[13]。取1.5 mL上层提取液,8 000 r/min离心5 min,取上清液1.0 mL,加入10% Folin-酚试剂5 mL,反应 3 min,再加入7.5% Na2CO3溶液4.0 mL,室温下避光放置60 min,以90% 乙醇提取液1 mL作为空白对照,在765 nm下测定吸光度值。利用公式计算总酚含量。
试验所得数据利用SPSS软件进行差异显著性分析,利用Graphpad Prism进行图片处理。
供试品种的外观形状如图1所示,可以看出同种品系间不同品种桃的外观色泽及形状变化较小,不同品系间差异较大。其中蟠桃品系果实外形均为扁平形,果顶明显凹陷,油桃和毛桃品系果实外形则为椭圆形。20个品种果肉颜色主要有黄肉和白肉两种,其中‘突围’、‘意大利5号’、‘中油8号’和‘瑞光18’为黄肉果实;其余16个品种均为白肉果实。20个品种中粘核的共有13个,包括‘瑞蟠2号’、‘白蟠’、‘瑞蟠3号’、‘瑞蟠5号’、‘瑞蟠24号’、‘突围’、‘中油8号’、‘瑞光18’、‘瑞光27’、‘大东桃’、‘京艳24’、‘夏之梦’和‘高丰’;离核的有‘意大利5号’、‘油14’、‘瑞光7’、‘秦王’、‘晚九号’、‘离核脆’、‘大久保’。所有品种均为溶质性果,其中‘瑞蟠2号’和‘夏之梦’为软溶质;其他18个品种均为硬溶质。
本试验所测5种蟠桃(图2)的总糖含量范围为3.16~4.33 g/100 g,总糖含量最高的蟠桃品种是‘瑞蟠3号’,5个品种间没有显著性差异。可滴定酸含量范围为0.13~0.24 g/100 g,可滴定酸含量最高的是‘瑞蟠2号’,‘白蟠’和‘瑞蟠24号’无显著性差异,‘瑞蟠2号’、‘瑞蟠3号’和‘瑞蟠5号’这3个品种间的可滴定酸含量差异显著。总酚含量范围为0.017~0.030 g/100 g,总酚含量最高的是‘白蟠’,含量最低的是 ‘瑞蟠24号’,且与同品系桃差异显著,其他4个品种间的总酚含量无显著差异。5个蟠桃品种的糖酸比范围为16.19~31.70,最高的是‘瑞蟠3号’,其他4个品种之间无显著性差异。
图1 20个品种桃整体和内部形态
图2 不同蟠桃品种部分品质指标的分析
7种油桃(图3)总糖含量范围为2.80~4.37 g/100 g,总糖含量最高的是‘突围’,而‘油14’、‘瑞光7’、‘瑞光18’和‘瑞光27’间无显著性差异,‘突围’和‘意大利5号’及‘中油8号’间差异显著。可滴定酸含量范围为0.19~0.93 g/100 g,可滴定酸含量最高的是‘意大利5号’,约为其他品种的2倍,最低的品种是‘突围’,其他品种间没有显著性差异。总酚含量范围为0.003~0.029 g/100 g,总酚含量最高的是‘瑞光27’,约为其他品种的2倍,最低为‘中油8号’;其中‘瑞光7’、‘瑞光18’和‘瑞光27’间的总酚含量有差异,‘突围’、‘意大利5号’和‘油14’间无显著性差异。糖酸比相差较大,范围在3.03~23.38,‘突围’的糖酸比最高,最低的是‘意大利5号’,两品种间相差约为8倍,而且‘突围’的糖酸比值是其他测试品种的2倍左右,其中‘瑞光7’和‘油14’间、‘中油8号’和‘瑞光18’间没有显著性差异。
图4 不同毛桃品种部分品质指标的分析
图4为8种毛桃的品质指标测定结果,所测8种毛桃的总糖含量范围为2.48~5.63 g/100 g,总糖含量最高的品种是‘夏之梦’,最低的是‘高丰’,这两个品种与其余6个品种间的总糖含量差异显著,而其余6个品种间的总糖含量没有显著性差异。可滴定酸含量范围为0.17~0.34 g/100 g,可滴定酸含量最高的是‘高丰’,最低的是夏之梦’,而‘秦王’、‘离核脆’和‘京艳24’这3个品种间没有差异。总酚含量范围为0.009~0.037 g/100 g,总酚含量最高的是‘大久保’,含量最低的是‘高丰’,两者相差约为4倍;‘晚九号’和‘夏之梦’间,以及‘晚九号’和‘夏之梦’之间没有显著性差异。8个毛桃品种的糖酸比相差较大,范围在7.34~33.12。糖酸比最高的毛桃品种是‘夏之梦’,最低的是‘高丰’,二者相差约为5倍。‘大久保’和‘高丰’品种之间以及二者与其余的品种间均有差异显著,‘大东桃’、‘秦王’、‘晚九号’、‘离核脆’和‘京艳24’品种间的糖酸比无显著性差异。
大桃产业是北京市平谷区农业经济增长的优势主导产业,但当前大桃产业发展中,存在桃品种结构不合理、桃果实品质下降等问题,严重制约了果农的收入和大桃产业经济效益提升。因此新品种的选育、引种以及现有在品种品质特性的调查分析等研究势在必行[14-19]。文中对当前平谷部分主栽品种进行了主要理化指标的测定分析。
可溶性糖和酸的含量决定水果的口感与风味,是评价水果品质的重要指标之一。对于大桃来说,风味不仅决定于糖和酸的含量,还与糖酸比值关系密切。有研究发现,高糖低酸的果实风味清甜,却寡淡,而低糖高酸的果实风味过酸,都不适宜作为鲜食品种[20]。刘海刚等[21]发现,酸角中含糖量高、含酸量中等的品种品质较佳,含糖、酸量均低或含酸量较高者风味都不理想。在苹果和杨桃中果实糖酸比和含糖量无关,主要取决于含酸量[20,22]。研究中,20个品种的大桃含糖量差异性不明显,而不同品种间可滴定酸含量相差较大,因此不同品种的糖酸比绝大部分取决于可滴定酸含量。若以糖酸比和可滴定酸的含量为主要口感评价指标,则本研究发现蟠桃品系中口感最佳的品种为‘瑞蟠3号’,其糖酸比为31.70,可滴定酸含量为0.13 g/100 g;油桃品系中口感最佳的品种为‘突围’,其糖酸比为23.38,可滴定酸含量为0.19 g/100 g;毛桃品系中口感最佳的品种为‘夏之梦’,其糖酸比为33.12,可滴定酸含量为0.17 g/100 g。三个品系所有大桃品种口感最佳的为‘夏之梦’。
酚类物质是桃果实中具有抗氧化活性的主要成分,它们是芳香族羟基衍生物的总称,多与烷基、糖、酰基结合成衍生物或者以苷的形式存在,并受到果实品种的影响[23]。桃果实中酚类物质主要包括绿原酸、新绿原酸、儿茶素、芦丁和槲皮素等化合物。与苹果、葡萄等其他水果相比,桃果实中的酚类物质具有较高的清除自由基能力和抗氧化能力[24]。有研究发现,水果果皮中的总酚含量较高,石榴、山竹等21种水果果皮的总酚含量范围为1.12~58.09 g/100 g[25,26]。本研究中测定的20个品种大桃果肉的总酚含量均小于0.04 g/100 g,与其他水果相比,大桃果肉的酚类含量偏低,不宜作为评价品质的重要指标。
试验对平谷地区蟠桃、油桃和毛桃三个品系,20个品种大桃的果实品质比较分析,为平谷地区鲜食桃品质的评价和品种改良提供重要参考。在所有品系中,毛桃‘夏之梦’糖酸比最高,达到33.12,‘瑞蟠3号’和‘突围’果实内糖酸比值在所测蟠桃和油桃品系中具有较高水平,口感较好。‘夏之梦’、‘瑞蟠3号’和‘突围’可作为鲜食品种大量发展。